一种油田压力传感器接头加工用立式铣削一体机的制作方法

本技术涉及铣削设备，尤其涉及一种油田压力传感器接头加工用立式铣削一体机。

背景技术：

1、油田压力传感器接头是连接压力传感器与油田管道、井口设备的关键密封部件，用于在高压、腐蚀、高磨蚀工况下可靠传递压力信号，同时保障介质不泄漏，其加工流程通常包括：先根据接头类型确定结构方案，随后进行材料选择，再通过车削、铣削等机加工成型主体，并对密封面和螺纹等关键部位精加工，接着进行焊接和表面处理，最后装配密封圈、堵头等附件并完成压力密封测试。

2、在油田压力传感器接头的加工中，立式铣削一体机能够高效、高精度地完成接头毛坯的精加工，特别是对一体式结构进行复杂的最终成型，具体为，在程序启动后，数控系统发出指令，一方面控制主轴按设定转速旋转，以带动刀具切削，另一方面控制纵向构件、横向构件和竖向构件按预定轨迹精确移动，从而让刀具与工件之间产生相对运动，以完成材料去除。

3、但现有的立式铣削一体机在使用过程中还存在一些缺陷：主轴内设有拉刀构件，拉刀构件包括拉爪、拉刀杆、弹簧模件等，在换刀时，气缸的活塞推动拉刀杆向下移动，弹簧模件被压缩，使拉爪向下移动而展开，之后气缸泄压，弹簧模件反向伸张，产生弹力将拉刀杆向上推，拉刀杆带动拉爪向上移动，拉爪收缩而卡住刀具尾部的拉钉，将刀具牢牢拉紧，但在实际操作过程中，拉爪的拉紧力由弹簧模件提供，弹簧模件的竖向形变量影响拉爪的夹紧力，随着使用时间的增加，弹簧模件可能因疲劳、蠕变或热松弛导致其竖向形变量减小，从而导致拉爪的夹紧力下降，造成其夹持刀具不可靠甚至松脱。

技术实现思路

1、本技术提出了一种油田压力传感器接头加工用立式铣削一体机，通过设计拉刀构件和夹持构件，使拉刀构件仅对夹持构件的展开提供动力，不影响夹持构件的收缩效果，具备提高对刀具的夹持稳定性和持久性的优点，用以解决随着使用时间的增加，弹簧模件可能因疲劳、蠕变或热松弛导致其竖向形变量减小，从而导致拉爪的夹紧力下降，造成其夹持刀具不可靠甚至松脱的问题。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种油田压力传感器接头加工用立式铣削一体机，包括固定壳体，所述固定壳体的内部开设有固定腔，且固定腔由贯穿固定壳体的竖孔和连通竖孔的长槽、短槽和斜槽构成；

3、所述固定壳体内设有拉刀构件，且拉刀构件包括活动套设于竖孔内的拉刀杆和活动套设于长槽内的弹簧模件；

4、所述固定壳体内设有夹持构件，且夹持构件位于拉刀构件的下方，所述夹持构件设有四个，且四个夹持构件环绕固定壳体的中心轴均匀设置，所述夹持构件包括活动设于短槽内的拉爪和用于连接固定壳体与拉爪的拉板；

5、所述固定壳体上活动设有刀具，且刀具包括活动套设于斜槽内的刀体和活动设于短槽内并被夹持构件夹持的拉钉；

6、在换刀阶段，首先拉刀杆被下推而推动拉爪向外移动，然后拉钉插入，最后拉刀杆被上推而解除对拉爪的外推力，以使拉爪向内移动，实现对拉钉的夹持。

7、进一步的，所述拉钉固定连接于刀体的顶端，且拉钉的剖面形状为t型。

8、进一步的，所述拉刀杆由长轴段、圆台段和短轴段构成，且三者由上至下依次设置，所述长轴段的直径相较于拉钉的最大直径大，所述短轴段与四个拉爪在收缩时所形成的空间相适应；

9、所述弹簧模件包括上抵环、下抵环和碟簧，所述上抵环固定套接在拉刀杆的外壁上，所述下抵环活动套接在拉刀杆的外壁上并固定设置在固定壳体的长槽底端，位于所述上抵环和下抵环之间的拉刀杆外壁上活动套接有若干个碟簧。

10、进一步的，所述拉爪为四分之一圆环状，且四个拉爪在收缩时形成一个整体圆环；

11、所述拉爪的中部内侧开设有夹持槽，且拉钉的上半部活动卡接在拉爪的夹持槽内；

12、所述拉爪的上半部外侧和下半部外侧开设有卡接槽，且拉板的一端与拉爪的卡接槽活动套接，拉板的另一端与固定壳体的短槽固定连接，位于卡接槽内部的所述拉爪与拉板的相对面设有磁性件，且两个磁性件磁性相同。

13、进一步的，所述固定壳体、拉刀构件和夹持构件是固定构件的构成部件，且固定构件是主轴机构的构成部件；

14、所述主轴机构还包括工作外壳和工作转子，所述固定壳体固定套设于工作转子内，且工作转子活动套接在工作外壳内，所述工作外壳内设有转动电机，且转动电机驱动工作转子在工作外壳内自旋转。

15、进一步的，所述主轴机构设置于工作机构上；

16、所述工作机构包括纵向构件、横向构件、竖向构件、连接构件和气缸构件，所述纵向构件的顶端活动架设有横向构件，且工件通过夹具固定于横向构件上，所述竖向构件上活动架设有连接构件，且主轴机构固定于连接构件上，所述气缸构件固定架设在工作外壳的顶端，且气缸构件在换刀阶段对拉刀构件施加下压力。

17、进一步的，所述夹持构件内设有辅助构件，且辅助构件的移动受动力构件控制，以动态调控对拉钉所施加的夹持力；

18、每个所述拉爪均设有一组辅助构件，且五个所述辅助构件构成一组；

19、所述动力构件的数量为五，且每个动力构件分别控制各组中排列位置相同的辅助构件。

20、进一步的，所述辅助构件包括辅助板、辅助头和辅助囊；

21、所述拉爪的夹持槽壁面开设有辅助槽，且拉钉的壁面开设有限位槽，所述辅助槽与限位槽均与固定壳体的径线产生夹角，且辅助槽与限位槽的倾斜角度相同，所述辅助板的一端与拉爪的辅助槽端面固定连接，辅助板的另一端与辅助头的一端活动套接，辅助头的另一端与拉钉的限位槽活动卡接，且辅助板与辅助头之间固定设置有辅助囊。

22、进一步的，所述动力构件包括动力直管、动力环管和动力泵体；

23、所述动力环管固定嵌接在固定壳体的内部，且动力直管的一端穿过辅助板而与辅助囊固定连通，动力直管的另一端穿过固定壳体而与动力环管固定连通，所述动力泵体设置于固定壳体内部，且动力泵体与动力环管固定连通。

24、进一步的，立式铣削一体机的所述刀具由转动电机提供旋转驱动力，且立式铣削一体机还设有与转动电机连接的电机驱动器以及数控系统，所述电机驱动器具有电机负载率输出功能，并向数控系统输出用于表征转动电机当前负载程度的电机负载率；

25、所述数控系统内存储有第一负载阈值和第二负载阈值，第一负载阈值和第二负载阈值均采用与电机负载率相同的表示方式，且第一负载阈值小于第二负载阈值；

26、当电机负载率小于第一负载阈值时，对应低负载区间；当电机负载率大于或等于第一负载阈值且小于第二负载阈值时，对应中负载区间；当电机负载率大于或等于第二负载阈值时，对应高负载区间；

27、所述数控系统内还存储有分别对应低负载区间、中负载区间和高负载区间的第一控制组合、第二控制组合和第三控制组合，各控制组合由五个动力构件中的一个或多个动力构件组成，第一控制组合所包含的动力构件均属于第二控制组合，第二控制组合所包含的动力构件均属于第三控制组合，且第一控制组合、第二控制组合和第三控制组合所包含的动力构件数量依次增加；

28、在数控系统执行包含切削进给指令的铣削加工程序段时，数控系统读取电机负载率，根据电机负载率所属的负载区间确定对应的控制组合作为目标控制组合；

29、对于属于目标控制组合且不属于当前控制组合的动力构件，数控系统控制对应动力泵体向辅助囊供入液压油，使对应辅助头伸出并与拉钉的限位槽卡接；

30、对于属于当前控制组合且不属于目标控制组合的动力构件，数控系统控制对应动力泵体抽取辅助囊内的液压油，使对应辅助头回缩并与拉钉的限位槽脱离；

31、对于同时属于当前控制组合和目标控制组合的动力构件，数控系统不发送改变其辅助夹持状态的控制指令；

32、完成上述目标控制组合切换后，数控系统将目标控制组合作为新的当前控制组合；

33、当数控系统进入换刀程序段时，停止根据电机负载率改变控制组合，并控制当前控制组合中的动力构件退出辅助夹持状态，使对应辅助头回缩并与拉钉的限位槽脱离。

34、本发明有益效果如下：

35、本技术提供的一种油田压力传感器接头加工用立式铣削一体机，通过在固定壳体的固定腔内设置拉刀构件和夹持构件，且拉刀构件和夹持构件为分体式设计，在换刀时，拉刀杆被向下推动，以推动拉爪向外移动，方便拉钉的插入，然后拉刀杆被向上推动，解除对拉爪的外推力，以使拉爪在拉板的磁斥力作用下向内移动，实现拉钉的夹持，从而使拉刀构件仅对夹持构件的展开提供动力，不影响夹持构件的收缩效果，从而提高对刀具的夹持稳定性和持久性，有效防止拉爪的夹紧力下降而造成其夹持刀具不可靠甚至松脱的现象发生。

36、通过拉刀构件和夹持构件的分体式设计，拉刀杆在下移而推动拉爪释放拉钉后持续下移，从而能够为推动刀体及拉钉向下移动提供辅助力，有效提高刀体及拉钉下移的流畅性，以防卡顿而影响刀具的更换效率。

37、通过在拉爪的短槽内设置辅助构件，且辅助构件被动力构件所控制，在夹持拉钉时，动力构件控制辅助构件伸出而与拉钉的限位槽卡接，以增强刀具与固定构件运动的同步性，此外，在铣削过程中，数控系统根据电机驱动器输出的电机负载率确定对应的负载区间，并根据不同负载区间选择对应的动力构件控制组合，使较低负载区间对应较少的辅助构件参与辅助夹持，较高负载区间对应较多的辅助构件参与辅助夹持，从而使辅助夹持程度能够随转动电机负载程度进行分级调整；上述调节仅用于改变辅助构件参与辅助夹持的数量，不替代夹持构件对拉钉形成的基础夹持关系，从而减少较低负载状态下不必要的持续辅助夹持以及辅助构件与拉钉之间的长期磨损。